20xx滬科版高中物理選修3-2第1章第6節(jié)電磁感應(yīng)的案例分析word學(xué)案-閱讀頁
2024-12-09 06:58本頁面
【正文】 圖像問題 1． 如圖 1 甲所示 ， 一個閉合線圈固定在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場中 ， 設(shè)向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度B的正方向 ， 線圈中的箭頭 為 電流 I的正方向 ． 線圈中感應(yīng)電流 I隨時間變化的圖線如圖乙所示 ， 則磁感應(yīng)強(qiáng)度 B隨時間變化的圖線可能是下圖中的 ( ) 圖 1 答案 CD 2． 在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中 ， 水平放置一個不變形的單匝金屬圓線圈 ， 規(guī)定線圈中感應(yīng)電流的正方向如圖 2甲所示 ， 當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B隨時間 t按如圖乙所示規(guī)律變化時 ，下圖中能正確表示線圈中感應(yīng)電動勢 E變化的是 ( ) 圖 2 答案 A 解析 在第 1 s 內(nèi)，由楞次定律可判定電流為正，其產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 E1＝ ΔΦ1Δt1＝ ΔB1Δt1S，在第 2 s 和第 3 s 內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B不變，線圈中無感應(yīng)電流，在第 4 s 和第 5 s 內(nèi)， B減小，由楞次定律可判定，其電流為負(fù)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 E2＝ ΔΦ2Δt2＝ ΔB2Δt2S，由于 ΔB1＝ ΔB2， Δt2＝ 2Δt1，故 E1＝ 2E2，由此可知， A選項正確． 3． 如圖 3 甲所示 ， 光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直方向的勻強(qiáng)磁場中 ， 勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示 (規(guī)定向下為正方向 )， 導(dǎo)體棒 ab垂直導(dǎo)軌放置 ， 除電阻 R的阻值外 ， 其余電阻不計 ， 導(dǎo)體棒 ab在水平外力 F的作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài) ． 規(guī)定 a→ b的方向?yàn)殡娏鞯恼较?， 水平向右的方向?yàn)橥饬Φ恼较?， 則在 0～ 2t0時間內(nèi) ， 能正確反映流過導(dǎo)體棒 ab的電流與時間或外力與時間關(guān)系的圖線是 ( ) 圖 3 答案 D 解析 在 0～ t0時間內(nèi)磁通量為向上減少， t0～ 2t0時間內(nèi)磁通量為向下增加，兩者等效，且根據(jù) B－ t 圖線可知，兩段時間內(nèi)磁通量的變化率相等，根據(jù)楞次定律可判斷 0～ 2t0時間內(nèi)均產(chǎn)生由 b到 a的大小不變的感應(yīng)電流，選項 A、 B 均錯誤；在 0～ t0可判斷所受安培力的方向水平向右，則所受水平外力方向向左，大小 F＝ BIL隨 B的減小呈線性減?。辉?t0～2t0時間內(nèi)，可判斷所受安培力的方向水平向左，則所受水平外力方向向右，大小 F＝ BIL隨B的增加呈線性增大，選項 D 正確． 4． 如圖 4 所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場 ， 磁感應(yīng)強(qiáng)度為 R、半徑為 L、 圓心角為 45176。2 aR4＝ 13Bav，故選 A. 11 所示 ， 半徑為 R的圓形導(dǎo)軌處在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中 ， 磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B， 方向垂直于紙面向里 ． 一根長度略大于導(dǎo)軌直徑的導(dǎo)體棒 MN以恒定速率 v在圓導(dǎo)軌上從左端滑到右端 ， 電路中的定值電阻阻值為 r， 其余電阻不計 ． 導(dǎo)體棒與圓形導(dǎo)軌接觸良好 ． 求 ： 圖 11 (1)在滑動過程中通過電阻 r的電流的平均值 ； (2)MN從左端到右端的整個過程中 ， 通過 r的電荷量 ； (3)當(dāng) MN通過圓形導(dǎo)軌中心時 ， 通過 r的電流是多少 ？ 答案 (1)πBRv2r (2)πBR2r (3)2BRvr 解析 (1)計算平均電流，應(yīng)該用法拉第電磁感應(yīng)定律先求出平均感應(yīng)電動勢．整個過程磁通量的變化為 ΔΦ＝ BS＝ πBR2，所用的時間 Δt＝ 2Rv ，代入公式 E ＝ ΔΦΔt＝ πBRv2 ，平均電流為 I ＝Er ＝πBRv2r . (2)電荷量的計算應(yīng)該用平均電流， q＝ I Δt＝ BπR2r . (3)當(dāng) MN通過圓形導(dǎo)軌中心時，切割磁感線的有效長度最大， L＝ 2R，根據(jù)導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動勢公式 E＝ BLv，得 E＝ B1
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